柔性电路板的各种硬性材料

描述

在众多应用中,柔性电路板是必不可少的。在这种设计中,要求电路在电气设备或电子设备内弯曲。然而,不希望使柔性电路板在连接器,安装的部件,焊点和孔图案附近弯曲。在这些情况下,需要设计加强筋以增加刚度和稳定性,以使柔性电路可靠地发挥作用。

加强材料也可以用于其他目的。与其他组件连接时,设计中可能存在需要指定厚度才能满足连接器规格的区域。根据应用,还可能需要加固柔性电路板上的区域,以将弯曲限制在特定位置。

此外,机器或产品中的工作组件可能会摩擦电路板,并导致过度磨损。加强剂材料可用于增加耐久性和耐磨性。加强件的另一用途是在将其安装到最终组件中时便于搬运,或者提供散热器以将过多的温度从其他组件中吸走。

主要加劲剂类型

设计柔性电路时,选择正确的加强材料至关重要,因为它可以根据应用提供一系列期望的好处。所使用的四种主要加强材料是FR4,聚酰亚胺,铝和不锈钢。

 

FR4

FR4,也称为G10,是一种玻璃纤维编织的层压硬质板,其中环氧树脂浸渍在材料中。当用于挠性电路板时,通常不加铜就加劲板材料。对于某些应用,可以在FR4上放置铜垫或镀孔,以用于组件安装。

FR4可以使用热固性挠性粘合剂或压敏粘合剂(PSA)进行粘合。FR4的标准厚度为0.008“至0.059”。当在具有镀通孔的电路板上使用FR4加强筋时,需要将加强筋与连接器或组件放置在挠性件的同一侧,以允许接触相对侧的焊盘。在表面贴装技术(SMT)柔性电路板上,需要将FR4加强筋放在组件的相反侧。

 

聚酰亚胺

聚酰亚胺是由高温聚合物制成的薄膜层。该膜有多种厚度可供选择,或者可以堆叠多层以获得更大的厚度。由聚酰亚胺制成的加劲剂的范围可以从0.001“到0.009”,尽管柔性电路板的厚度通常要求在0.005“左右。

使用热固性粘合剂粘贴聚酰亚胺薄膜加劲肋。它们可以与许多类型的组件和/或连接器一起使用,但是零插入力(ZIF)连接器特别需要它们。聚酰亚胺加强筋使设计能够满足ZIF连接器必要的厚度等级规格。

 

不锈钢

当需要的刚性比FR4所提供的刚性更高时,不锈钢是一种替代的加劲肋。柔性电路上可能存在需要支撑的区域,但是由于空间限制,限制了加劲肋的厚度,聚酰亚胺和FR4根本无法提供必要的强度。

不锈钢可以提供这些区域所需的厚度,同时提供必要的附加刚度。但是,要记住的一件事是,不锈钢比其他类型的材料贵得多。

 

铝是通常用于柔性电路板的聚合物或玻璃/环氧增强剂的另一种替代方法。使用铝的主要原因涉及可能会产生大量热量的应用。

为了移动和散发组件中的热量,铝是一种增强材料,而金属则是一种散热器。因此,由于铝会散发热量,因此组件和连接器可以保持凉爽。就像不锈钢一样,铝的成本要高于使用聚酰亚胺或FR4材料的成本。

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